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磷酸戊糖途径


磷酸戊糖途径(磷酸己糖支路)
1.磷酸戊糖途径的生理意义:在组织中添加酵解抑制剂如碘乙酸或氟化物等葡萄糖仍可以被消耗,证 明葡萄糖还有其它代谢途径。 2.磷酸戊糖途径的全过程 涉及到二至七碳糖的相互转化 以 6 个分子的葡萄糖参与反应。 (1)在 6-磷酸葡萄糖脱氢酶的催化下:

不可逆的,反应的产物 NADPH 是此酶的负调节物。 (2)在 6-磷

酸葡萄糖酸-δ -内酯酶的催化下:

(3)在 6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶催化下:

CO2 生成的特点:来源于 6-磷酸葡萄糖的第一位碳原子。 (4)上一步反应的 6 分子 5-磷酸核酮糖中,有 2 分子在磷酸核糖异构酶的催化下异构化成 5-磷

酸核糖:
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在其异构化过程中,形成一个烯二醇式中间产物:

这种互变方式也是其他醛糖-酮糖互变异构的方式。 (5)另有 4 分子 5-磷酸核酮糖在磷酸戊酮糖表异构酶的催化下异构化成为 5-磷酸木酮糖:

(6)在转酮酶的作用下,以上反应生成的 2 分子 5-磷酸核糖与 2 分子 5-磷酸木酮糖起反应,形 成 7-磷酸景天庚酮糖和 3-磷酸甘油醛:

(7)在转醛酶的催化下,7-磷酸景天庚酮糖和 3-磷酸甘油醛进行反应,形成四碳化合物 4-磷酸 赤藓糖和 6-磷酸果糖。

(8)第 5 步反应中还剩下的 2 分子 5-磷酸木酮糖在转酮酶的作用下,再与 4-磷酸赤藓糖反应, 生成 3-磷酸甘油醛和 6-磷酸果糖。

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(9)以上反应的产物中有 1 分子 3-磷酸甘油醛异构化为磷酸二羟基丙酮:

(10)余下的 1 分子 3-磷酸甘油醛与磷酸二羟基丙酮反应,生成 1,6-二磷酸果糖:

(11)在二磷酸果糖磷酸酯酶的催化下,1,6-二磷酸果糖脱去 1 个磷酸基,转变成为 6-磷酸果 糖:

(12)至此,共有 5 分子 6-磷酸果糖生成,在磷酸己糖异构酶催化下,转变成 6-磷酸葡萄糖:

磷酸戊糖途径的总反应式为:

说明: ①是位于细胞质的代谢途径。 ②合成 5 分子 6-磷酸葡萄糖并非是开始反应时的分子骨架
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磷酸戊糖途径的生物学意义 (1)NADPH 的生成及其功能特点:是生物体内 NADPH 来源的主要途径 ①在许多物质(如:脂肪酸,胆固醇,类固醇)的生成合成中作为 H 和电子供体。 ② NADPH 是生物体内一些酶的辅酶 。 (2)在磷酸戊糖途径中,5-磷酸核糖是重要的中间产物。5-磷酸核糖是合成核苷酸、ATP、ADP、核酸的 原料。 (3)磷酸戊糖途径中 4-磷酸赤藓糖也是一个非常重要的中间产物。4-磷酸赤藓糖是合成苯丙氨酸、酪氨 酸、色氨酸的原料,因而磷酸戊糖途径与蛋白质代谢关系密切。 (4)磷酸戊糖途径与糖酵解有着共同的中间产物,因而两条途径是可以互相转变的、互相协调的。

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共 10 步,前 5 步是准备阶段,葡萄糖分解为三碳糖,消耗 2 分子 ATP;后 5 步是放能阶段,三碳糖 生成丙酮酸,共产生 4 分子 ATP。 总过程需 10 种酶,都在细胞质中,多数需要 Mg2+。酵解过程中所有的中间物都是磷酸化的,可防止 从细胞膜漏出、保存能量,并有利于与酶结合。 1、碳骨架的变化: 6C 糖 → 2 个 3C 糖 葡萄糖 → 2 乳酸 或 葡萄糖 → 2 乙醇 + 2 CO2 2、能量的变化 酵解(产生乳酸) 发酵 (产生酒精) 物质代谢 放能过程 2ATP 2ATP ADP+Pi→ATP 吸能过程

葡萄糖酵解总反应式为: 葡萄糖+2Pi+2ADP+NAD+→2丙酮酸+2ATP+ NADH+2H+ +2H2O

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乙醛酸循环的生物学意义: l 可以二碳物为起始物合成二羧酸与三羧酸。 在植物和微生物内则发现脂肪转变为糖是通过乙醛酸循环途径进行的。 说明: ①乙醛酸循环一般不存在于动物体中。 ②将乙醛酸循环作为三羧酸循环的支路是不正确的。

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